《TCPIP协议基础》课件

协议基础TCP/IP协议是现代互联网的基础它定义了网络设备如何相互通信TCP/IP协议简介TCPIP网络互联数据传输分层结构协议是互联网的基础，定义了协议允许电脑、手机和服务器协议被组织成一个分层的结构TCP/IP TCP/IP TCP/IP不同网络设备如何相互通信等设备之间交换数据，每个层负责不同的功能协议体系结构TCP/IP应用层1提供用户应用程序与网络之间的接口传输层2提供端到端的连接网络层3负责数据的路由和转发数据链路层4为网络层提供数据传输服务物理层5负责数据的物理传输TCP/IP协议体系结构是一个分层的模型，每个层次都负责特定的功能各层之间相互协作，共同完成数据的传输和处理物理层介质信号

1.

2.12双绞线、同轴电缆和光纤是常见的物理层介质他们负物理层定义了数据在介质上传输时的电气特性，例如电责数据在网络设备之间的物理传输压、电流和频率接口标准

3.

4.34物理层还定义了网络设备之间连接的物理接口，例如为了确保不同设备之间的兼容性，物理层遵循各种标准接口和光纤接口，例如（以太网）和RJ-45IEEE

802.3RS-232数据链路层物理层逻辑层地址网桥MAC将数据转换为电信号，并通定义了数据帧的格式，并负用于识别网络上的每个设备连接多个局域网，并根据过物理介质传输责数据的可靠传输地址转发数据MAC网络层数据报逻辑地址数据报是网络层的基本数据单元，包含地址等信息数据报网络层使用地址作为逻辑地址，用于识别网络上的不同主机IP IP可在网络中独立传输，不受顺序影响路由选择数据包转发路由选择负责将数据报从源主机路由到目的主机，通过查找路网络层负责将数据报从一个网络设备转发到另一个网络设备，由表进行路径选择确保数据报能到达目的主机地址IP地址网络层协议的地址IP作用标识网络中的主机和设备格式位二进制数，用点分十进制表示32分类类、类、类、类、类A BC DE特点层次结构、唯一性、易于管理子网划分子网掩码子网掩码用于识别网络地址和主机地址它是一个32位的二进制数，与IP地址进行位运算，可以将IP地址划分为网络地址和主机地址子网划分原理将网络地址划分为多个子网，可以更好地管理网络资源，提高网络效率每个子网都有自己的子网掩码，用于区分不同的子网子网划分方法常见的子网划分方法有固定长度子网划分、可变长度子网划分等子网划分优势子网划分可以提高网络安全，简化网络管理，减少网络冲突路由选择路径选择1选择最优路径数据转发2将数据包转发至下一跳更新路由表3根据网络拓扑变化更新路由选择负责将数据包从源主机传送到目的主机它是网络层的重要功能，通过分析路由表和网络拓扑结构，选择最佳路径将数据包传递给下一跳路由器，最终到达目的地传输层传输层的功能传输层协议传输层负责为应用程序提供端到端的协议是一种面向连接的协议，提TCP通信服务，例如数据传输，错误控制供可靠的数据传输服务，确保数据完和流量控制整性，顺序性，并提供流量控制机制传输层将网络层传递下来的数据报封装成数据段，并为每个数据段添加端协议是一种无连接的协议，提供UDP口号，以便应用程序之间进行通信快速的数据传输服务，不提供可靠性保证，但效率较高，适用于实时数据传输协议TCP面向连接的协议可靠的协议流量控制拥塞控制在传输数据之前，协协议使用校验和、序协议使用滑动窗口机协议使用拥塞控制机TCP TCP TCP TCP议需要建立连接列号和确认机制来保证数制来控制数据传输速度制来防止网络拥塞据传输的可靠性连接建立后，数据传输才发送方可以根据接收方的当网络拥塞时，协议TCP开始数据丢失、损坏或乱序都接收能力来调整数据传输会降低数据传输速率会被检测到，并进行重传速率断开连接后，数据传输停止协议UDP无连接不可靠12是无连接的协议，数不保证数据包的顺序UDP UDP据包不建立连接，直接发和完整性，可能丢失或乱送序效率高应用场景34协议轻量级，速度快语音聊天、视频通话、UDP，适合实时应用解析、游戏等DNS应用层网络应用通信协议数据格式应用层提供用户可以访问的网络服务应用层使用各种协议来管理数据格式应用层处理各种数据格式，例如文本，例如网页浏览、电子邮件和文件传和交互，例如、、和、图像、音频、视频和文件HTTP SMTPFTP输DNS协议HTTP超文本传输协议请求和响应安全传输用于在万维网上进行通信的应用层协客户端向服务器发送请求，服务器返协议可通过进行加密传HTTP HTTPS议回响应输协议FTP文件传输协议数据传输模式协议，全称为文件传输协议，是协议支持两种数据传输模式主FTP FTP一种应用层协议协议基于客户动模式和被动模式，两种模式在连接FTP机服务器模型，允许用户在不同计算方式和端口使用上略有区别/机之间传输文件命令与数据通道协议使用两个独立的连接命令通道用于发送命令，数据通道用于传输文件数FTP据命令通道通常使用协议，数据通道可使用或协议TCPTCPUDP协议SMTP电子邮件协议，简单邮件传输协议，用于电子邮件传输的标准协议SMTP服务器通信客户端使用与邮件服务器进行通信，发送邮件给接收者SMTP邮件格式规范定义了邮件格式和传输过程，保证邮件的可靠传递SMTP协议DNS域名解析流程服务器解析过程DNS协议用于将人类可读的域名转换服务器存储域名和地址的映当用户输入域名时，浏览器会向DNS DNSIP DNS为计算机可识别的地址射关系，并处理域名解析请求服务器发送查询请求，服务器返回相IP应的地址，然后浏览器才能访问目IP标网站网络安全概述网络安全是指保护网络系统和数据免受未经授权的访问、使用、披露、破坏或修改它涉及网络安全策略、技术和实践防火墙技术网络安全守护者多种类型防火墙充当网络安全屏障，阻止恶意防火墙分为硬件防火墙和软件防火墙访问并保护内部网络和数据，硬件防火墙通常部署在网络边缘，软件防火墙则运行在计算机或服务器防火墙通过检查进出网络的流量，过上滤掉可疑数据包，保障网络安全防火墙还可以根据功能分为包过滤防火墙、状态检测防火墙和应用程序防火墙加密技术对称加密非对称加密双方使用同一个密钥进行加使用一对密钥公钥用于加密和解密加密速度快，适密，私钥用于解密安全性用于数据量大、实时性强的高，适用于需要身份验证和场景数据保密场景哈希算法将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值，用于数据完整性校验和数字签名入侵检测系统主动防御异常分析12入侵检测系统监控网络流它使用各种技术，例如基量，识别可疑活动，并及于规则的检测、模式识别时发出警报和机器学习，分析网络流量以识别潜在的攻击实时监控安全策略34入侵检测系统实时监控网它可以帮助组织建立安全络，以便快速发现和响应策略，并通过识别威胁和攻击，降低攻击成功率漏洞，提高安全意识案例分析上网上网:上网是应用层最常见的应用之一，用户通过浏览器访问网站用户输入，浏览器通过解析域名得到地址URL DNSIP浏览器向服务器发送请求，服务器返回页面Web HTTPHTML浏览器解析页面，并显示网页内容HTML协议为上网过程提供可靠的传输和网络连接TCPIP案例分析文件传输:文件传输是协议应用层中常用的功能使用协TCP/IP FTP议，可以实现文件在网络中的上传和下载协议使用FTP协议提供可靠的数据传输服务TCP协议定义了客户端和服务器之间的交互方式，使用命FTP令和数据通道进行通信，支持多种文件操作，例如上传、下载、创建目录和删除文件案例分析电子邮件:电子邮件使用TCP/IP协议进行传输发送方使用SMTP协议将邮件发送到邮件服务器，邮件服务器再使用SMTP协议将邮件转发到接收方的邮件服务器，接收方通过POP3或IMAP协议从邮件服务器下载邮件案例分析域名解析:域名解析是指将域名转换为地址的过程，是互联网访问网站的关键IP步骤用户输入域名后，浏览器会向服务器发送查询请求，服务器DNS DNS会根据域名信息找到对应的地址并返回给浏览器，浏览器再根据IP IP地址连接到网站服务器协议发展趋势TCPIP速度提升移动化网络带宽不断提升，支持更高效的数据传移动设备普及，协议需要适应无线TCPIP输网络环境云计算安全增强云计算技术发展，协议需要支持云网络安全威胁增多，协议需要加强TCPIP TCPIP端数据传输安全防护物联网与TCPIP数据传输网络连接协议在物联网中发挥着至关重协议为物联网设备提供标准化TCPIP TCPIP要的作用，为物联网设备提供可靠的的网络连接方式，使各种不同类型的数据传输机制，支持海量设备间的互设备能够轻松接入网络，实现信息共联互通享和协同工作网络与5G TCPIP网络的特性协议的适应性5G TCPIP网络具有高速率、低延迟协议能够很好地适应5G TCPIP和高连接密度等特点网络的高带宽和低延迟特5G性应用场景网络和协议的结合，为物联网、云计算、车联网等应用5G TCPIP场景提供了强大的技术支持云计算与TCPIP云计算基础设施云服务模型

1.

2.12云计算平台依赖协无论是还是TCPIP IaaS,PaaS议进行数据传输和网络通云服务模型都需要SaaS,信，确保虚拟资源之间可协议作为基础网络TCPIP靠连接协议栈，实现数据传输和服务交互云计算应用场景

3.3云计算应用场景多样，包括云存储、云数据库、云应用等，都依赖协议实现数据传输和网络交互TCPIP总结与展望协议在现代网络中扮演着至关重要的角色，它为网络通信提供TCP/IP了一个统一的框架随着网络技术的不断发展，协议也正在不TCP/IP断演进和发展未来，协议将继续适应网络环境的变化，不断提升性能和安全TCP/IP性，以满足不断增长的网络需求。